准备起飞 4期

时间:2022-09-20 08:59:50

几百米的低空空域,造型奇异的飞行器在人们头顶繁忙交错,它们要将搭载货物,最快时间内送达目的地。

这是科幻小说?在胡家祺和其名为linkall的团队眼中,这是他们现在正做、并希望不久后成为现实的事情。

“目前城市的低空空域并没有被很好地利用,诸如我们这样的飞行器的出现,会填补这块空白。”胡家祺对《时间线》说,“我觉得这是一个很好的发展方向。”

胡家祺在大学时期接触无人飞行器,他一直思考可利用这一技术做些什么。其实,linkall的终极设想是一整套革命性的物流系统。除飞行器之外,它还包括一个名为Smartbox的客户端,以及全自动化的地面基站。

用户通过网络预订所运货物、输入地址等用户信息,并进行支付。同时,他们将免费获得安装于窗台上的Smartbox和一张ICU卡,这种卡可以发出间断性光信号,从而使飞行器在GPS定位的基础上更精准地找到具体地点。飞行器到达后,Smartbox会自动识别并开启,飞行器在稳定悬停状态下进行货物投送,用户则可以从另一侧自行打开领取。

而投递货物结束后,飞行器会飞到相应的基站进行检测维修、更换电池、重新装货、为下一站规划最佳路线,以及重新起飞——整个过程几乎不需要人为干预,完全像流水线一样周而复始地运转。

在胡家祺他们的设想里,这样的基站大概在人口密集的市中心能覆盖五六平方公里的面积,而每个基站只需一两个人管理维护。“现在物流效率低就低在了所谓人力运送的最后一公里,比如快递员跑过去用户不在家,又要耽误一天。所以我们才会追求极大的自动化。”胡家祺说,“我们相信,人的成本会越来越高,而机器的成本会越来越低。”

一个创客的典型自白

linkall的团队创立于2011年10月,彼时,胡家祺是哈尔滨工程大学探测制导与控制技术专业的一名大四学生。整个团队四名核心成员,除了一位从事软件算法方面研究的老师外,其他都是年轻大学生。

胡家祺有着理工科学生的典型特征。对于这一项目,团队进行了大量的前期调研和试验,每一环节的考量,都算得上严谨周到。

爱看科幻片、喜欢飞机的胡家祺大学二年级时参加过“挑战杯”创业大赛,参赛项目就是无人飞行器。在这次比赛中,胡家祺不仅认识了linkall的另一创始人孙泽波,还积累了很多团队配合经验,一些技术性问题也得到解决。

比赛结束后,胡家祺和孙泽波开始思考无人飞行器的使用价值问题,在查阅国内外大量资料后,他们发现,其多用于航拍、侦查,以及农业上的农药喷洒,但并没有人将之用来送货。二人决定试一试。

为了推销其概念,linkall做的第一款机型首先寻求在外形上吸引眼球。他们选择1:1还原电影《终结者3》中的那架飞机。然而,电影的原型完全以电脑特效制作,既无实物,也没有图纸。团队只能依靠电影几个画面截屏,反复观看,目测它的线条,然后手工测绘出图纸,再予以复原。

同体积的普通钢结构飞机,需搭载性能很好的发动机,经费动辄十几万元人民币。为节省成本,linkall团队商量了很多方案,最后决定用碳纤维杆连接成飞机框架,衔接部分再用树脂和碳纤维布缠绕。“凝固后,其强度比钢结构的框架强很多。”胡家祺说,“这种制作工艺是我们独有的。虽然不是最好的,但却是性价比最高的。”

因为树脂挥发性强,在制作后期,团队每人都戴上了防毒面具。试飞时,哈尔滨室外气温已降至零下20多度,很多元器件都会失灵,他们为此还在诸如电路板等关键部件:上贴上了暖贴。

由于这架飞机没有起落架,拖飞机就要三个人。他们在雪地里完成这一切,“想起来还是挺艰苦的。”胡家祺说,“我们在学校实验室制作的时候,有一位老师经常会说,你们根本飞不起来。但我们其实计算过了,也曾用小型机进行过试验。现在可以稳定飞行十分钟左右。”

比起这架断断续续制作了一年、主要用于宣传的飞机来说,制作真正商业化用途的飞行器只用了一个月的时间。由于体积较小,且主要技术已经掌握,linkall只需解决两个问题:飞行器架构和安全。

linkall团队的第一架飞机只是在底部象征性地安装了一个机械爪,但这样的构造难以实际应用。为了保证货物承载的稳定性,他们在名为Smartbee的商用飞行器中间加入了摆杆,下面放货物。这个结构90%的重心集中在中间,从而在飞行过程中,无论外面受到怎样的气流干扰,这部分都能保持稳定。

而采用多旋翼的方式,则主要出于安全的考虑,如果一个旋翼出现问题,其他几个螺旋浆还能支持其进行迫降。目前,linkall团队也在申请飞行器安全方面的两项专利,即如何最大程度避免飞行中的事故(主动安全),以及出现事故后,如何将伤害控制在最小范围内(被动安全)。比如目前测试机的螺旋桨,原先采用的就是碳纤维材质,为了被动安全因素,后来换成了较软的塑料材质。“这其实会降低飞行器的动力效率,但一旦商业化,安全是一个非常重大的问题。”胡家祺说,“我们会在第二代六旋翼机型的材料和结构上加入更多这样的考虑。”

linkall最终设想的机型,同样会采用四旋翼,飞行原理和目前测试机基本相同,只是体积更大,外观也会更漂亮。胡家祺他们这次参考的是皮克斯动画《Wall E》中机器人Eve的造型。“它的外形设计也花了我们很多心思,我们想做一款秀外慧中的产品,性能既好,人机交互性和亲和力又强。”胡家祺设想,它的眼睛将是LED阵列,能形成一个小屏幕,呈现很多表情,用户甚至可以在网站上自己定义。

事实上,在整个项目过程中,胡家祺他们也自学了大量的东西,一开始,他连建网站都不会,花了一周时间学习。“现在网络很发达,什么资料都有。”

这也揭示了新一代创客开放的网络属性。

早在参加比赛时,胡家祺就通过网络联系到了美国宇航局的一名专家,发邮件向其询问了一些飞行器内部装置的问题,对方向他推荐了麻省理工大学一个团队的方案,以非常经济的形式解决了他的困扰。而在完成第一架飞机后,胡家祺还通过社交网站Linkedln联系到了《终结者3》的视效总监,“他很惊讶我们竟然把实物给做出来了。”

在这架飞机上,linkall用到了国外一家网站提控的开源飞机控制板,所以在不涉及版权问题的前提下,他们也希望能把所有的图纸和制作方法公开,“遵循这种开源精神”。

其实,2012年明左右,一直关注美国科技博客的胡家祺看到了一个叫做Matternet的项目,和他们的很多想法不谋而合,后来,又相继出现了短途无人机送货网络Dronenet等等,类似的概念越来越多,美国很多主流媒体也对它们进行了报道。

由于中国法律限制,linkall前期目标市场定位于美国。去年2月,奥巴马签署了一项新法案,要求美国联邦航空管理局在2015年前进行现代化改造,允许无人机商用化。“这意味着谁在2015年之前掌握相关技术,市场一旦打开就能占得先机。”胡家祺认为,美国2020年之前就会有相应商业化公司出现。

而在他心目中,linkall当然也是角逐市场份额的有力竞争者。他们不仅率先形成想法并付出实践,相比那些或只停留在概念,或原型机还较为初级的美国对手来说,技术也更为领先。“为什么中国人不能走在他们的前面,不能做第一个吃螃蟹的人?”

哇哦!每个创客心中可都怀揣着一个改变世界、创造历史的梦想呢!

投资?再等等!

不同于人们对理工科男生的刻板印象,胡家祺很健谈,甚至无需发问,他就会口若悬河地开始讲述自己项目的各方面情况,且条理异常清楚。显然,他已熟谙这套介绍流程了。

目前,linkall正在测试和完善第二代飞行器,其技术更加先进,会搭载更多传感器,还有一些超声波雷达。但与最终设想的机型相比,差距还是不小。“我们目前的部件基本是采购的,没有资金自己研发。而且都是国产的,说实话,参数虚标的情况比较普遍,这也给我们设计带来很多麻烦,但我们资金还无法支持购买美国、德国出品的更好部件。”

迄今,linkall大概花费的研发费用总计五六万元,均来自于团队成员自筹。用于宣传的那架大飞机成本1万余元,第一代和第二代Smartbee的成本则分别为3000多元和5000多元。然而,据该团队计算,对部件要求更高的最终版成本需要2万元左右,而每个基站更需花费二三百万元。

除飞行器技术已趋成熟外,基站中90%左右的技术也都能购买,只有降落区、检测设备、充电塔、飞行算法等少部分技术需自己研发。“如果我们有资金支持,能很快将这套系统投入到试运行中。”

linkall的服务形式分为两种,一方面,其会承接快递业所谓“最后一公里”的送货服务,另—方面,对于无需基站,可以自己手动装货、更换电池的商家,也会直接销售配套客户端的成品飞行器。在商品价格的基础上,linkall会每公里加收3角的服务费。“我们有信心做到比人工成本低廉,至少是持平。”

此外,他们还打算开展一项名为linkheart的公益服务,即为中国交通不便的偏远地区无偿递送急需物资,那里的基站有效覆盖面积会增加到50至100公里,飞行器会在半小时之内送达到目的地。“资金来源或是通过社会和政府资助,或是从利润中拨款。”据胡家祺介绍,目前他们正和华南理工大学的一个发动机项目小组寻求合作可能,“技术基础有了,不过他们资金也比较缺乏。”

其实,linkall的网站上线后,收到了很多反馈。有提供建议的,有愿意免费为他们开发手机应用或提供小部分资金的,也有希望能尽快用到其产品的潜在客户。当然,其中不乏投资方,不过眼下,他们还并不急于做决定,随着其英文网站的上线以及影响力的进一步扩大,他们在等待最佳选择。

linkall筹资目标为1500万元,这能保证基站自动化率达到90%以上。由于先期主要面对美国,他们也希望投资方有相关背景。最近,加州的一家在美国政府机关有些关系的通讯公司就联系到linkall寻求合作机会,胡家祺刚刚把商业计划书传给对方。

“其实对于我们的潜在投资人来说,我们也给他们提供了一个很好的机会。即便最坏的结果,我们的产品因为各种原因无法大规模使用,这也算是一个很好的企业形象宣传,因为这是首开先河之举。况且我们一能保证技术没问题,二能保证小规模应用没问题。”胡家祺说,“更直白地说,就算花1000多万元做广告,从影响力角度来看,应该也值了!”

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